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理化学研究所と宇都宮大学などの国際共同研究グループは2026年8月25日、2μm固体レーザーを使った極端紫外（EUV）光発生で、2ビーム同時照射により変換効率を2.6%から3.6%へ約40%向上させたと発表した。総レーザーエネルギーは40mJで同じだった。
同じエネルギーを2ビームに分けて照射
研究を実施したのは、理研の高橋栄治チームディレクター、宇都宮大学の東口武史教授、長浜直輝大学院生ら。波長2,090nmのHo:YAG固体レーザーを使い、スズ平板に照射してEUV光を発生させた。
実験では、1台のレーザーから出た光を分割して二つのビームを作った。2ビームの場合は、それぞれ20mJのエネルギーを入射角±30度から同時に照射し、1ビームで40mJを照射する場合と比較した。
変換効率は1ビームの2.6%に対し、2ビームでは3.6%となった。約40%という改善幅は二つの効率を比較した相対的な向上を指す。共同研究グループは、複数ビームによってレーザー加熱領域が広がり、プラズマの冷却が抑えられたことが効率向上につながったと説明している。研究成果は科学誌『Optics Letters』に8月24日付で掲載された。
複数の低出力レーザーを組み合わせる設計へ
現在のEUV露光装置で使われる炭酸ガスレーザーは、消費電力の大きさが課題となっている。2μm固体レーザーは電気を光へ変換する効率に優れる一方、単体で露光装置に必要な出力を得ることは容易ではない。
今回の成果は、1台の超高出力レーザーに依存せず、将来的に比較的低出力の2μm固体レーザーを複数組み合わせる設計につながるものだ。実証はスズ平板を用いた段階で、実機への応用に向けては、レーザー本数の最適化や液滴状スズターゲットを使った検証を進めるとしている。
